[信息與通信]dsp原理及應(yīng)用-文庫(kù)吧資料
2024-12-13 22:46本頁(yè)面
【正文】 數(shù)字信號(hào)較之模擬信號(hào)，具有便于傳輸、處理、保存、復(fù)雜加工等優(yōu)勢(shì)。 ?數(shù)字信號(hào)通常頻率較高，模擬信號(hào)一般較低。 模擬 數(shù)字 模擬信號(hào)的過程 Dspsl 簡(jiǎn)單流程 ?數(shù)字信號(hào)處理的流程 采 樣A / D變 換數(shù) 字信 號(hào)處 理D / A變 換( ) ( ) ( )x t s t n t?? ()aHs()rHs()axt ()ax nT()xn()yn()ayt()yt放 大放 大()ytDspsl 模擬 數(shù)字 模擬信號(hào)的過程 運(yùn)算放大器模擬濾波器 T L C 3 2 0 A D 7 7T M S 3 2 0 V C 5 4 0 2D S PC P L D 控制邏輯看門狗電路線路出線路入Dspsl ?看門狗 ,又叫 watchdog timer,是一個(gè)定時(shí)器電路 , 一般有一個(gè)輸入 ,叫喂狗 ,一個(gè)輸出到 MCU的 RST端 ,MCU正常工作的時(shí)候 ,每隔一端時(shí)間輸出一個(gè)信號(hào)到喂狗端 ,給 WDT 清零 ,如果超過規(guī)定的時(shí)間不喂狗 ,(一般在程序跑飛時(shí) ),WDT 定時(shí)超過 ,就回給出一個(gè)復(fù)位信號(hào)到 MCU,是 MCU復(fù)位 . 防止 MCU死機(jī) . 看門狗的作用就是防止程序發(fā)生死循環(huán)，或者說程序跑飛。 DSP把基本的 信號(hào)處理理論、算法、電路技術(shù) 融合到具體的應(yīng)用里。 Dspsl DSP是一門邊緣科學(xué)，它依賴于許多相近的學(xué)科綜合而成。 ?信號(hào)處理 (Digital Signal Processing)：用一系列的數(shù)表示現(xiàn)實(shí)世界的信號(hào)，用數(shù)術(shù)方法將其變換或從中提取信息。馮諾依曼結(jié)構(gòu) ?DSP 187。 Dspsl 主要內(nèi)容 ?DSP的特點(diǎn)及結(jié)構(gòu) ? DSP的原理 內(nèi)部組成框圖、硬件結(jié)構(gòu)框圖 數(shù)字信號(hào)處理相關(guān)理論學(xué)習(xí) Dspsl DSP的特點(diǎn) 哈佛結(jié)構(gòu)； 多總線結(jié)構(gòu)； 流水線作業(yè)； 并行結(jié)構(gòu)、多處理單元； 特殊的 DSP指令； 指令周期短； 運(yùn)算精度高； 硬件配置強(qiáng)。與此相比浮點(diǎn) DSP單一精確運(yùn)算的 32位浮點(diǎn)DSP尾數(shù)位 24，指數(shù)位 8位 ，由于較長(zhǎng)的字長(zhǎng)和取冪范圍可支持 16M精度范圍 。 32位和 64位浮點(diǎn)數(shù)標(biāo)準(zhǔn)格式為： Dspsl DSP定點(diǎn)和浮點(diǎn) 定點(diǎn)硬件 嚴(yán)格執(zhí)行整數(shù)運(yùn)算，而浮點(diǎn) DSP既支持整數(shù)運(yùn)算又支持實(shí)數(shù)運(yùn)算，后者以科學(xué)計(jì)數(shù)法進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化。其中階碼又包括 階符和階碼值兩部分 ，尾數(shù)又包括 數(shù)符和尾數(shù)值 兩部分，如下圖所示： Dspsl 浮點(diǎn)表示 ?例 1 ?設(shè)尾數(shù)用 8位二進(jìn)制表示，階碼用 4位二進(jìn)制表示，均含符號(hào)位，尾數(shù)用原碼表示。 ? 對(duì)于一個(gè)任意進(jìn)制數(shù) N，均可表示成 N=M 2E。尾數(shù)的符號(hào)表示數(shù)的正負(fù)；階碼的符號(hào)則表明小數(shù)點(diǎn)的實(shí)際位置。 ? 浮點(diǎn)數(shù)中 小數(shù)點(diǎn)的位置是不固定的 ，用階碼和尾數(shù)來表示。如果數(shù) x表示的是純整數(shù)，那么小數(shù)點(diǎn)在 xn后面，即數(shù)據(jù)的最后。在計(jì)算機(jī)中，通常將定點(diǎn)數(shù)表示成 純小數(shù)或純整數(shù) 。 Dspsl TI公司的 DSP與 AD公司的 DSP的異同點(diǎn) TI DSP AD DSP 定、浮點(diǎn)的長(zhǎng)處 定點(diǎn)見長(zhǎng) 浮點(diǎn)見長(zhǎng) PAGEN與 DAGEN 不對(duì)稱 對(duì)稱 指令形式 助記符 代數(shù)形式 流水線級(jí)數(shù) 6級(jí) 3級(jí) I/O尋址方式 I/O指令尋址 存儲(chǔ)器映象尋址 循環(huán)堆棧 無 有 互連總線 RapidIO Link端口 指令兼容性 C202 C5000 全系列兼容 C6000相互間不兼容 Dspsl 復(fù)習(xí)下定點(diǎn)和浮點(diǎn)的概念 ? 1. 定點(diǎn)數(shù)的表示方法 ? 定點(diǎn)格式 是指在數(shù)據(jù)表示時(shí)，約定機(jī)器中所有數(shù)據(jù)的 小數(shù)點(diǎn)的位置是固定不變 的。 ? TI的結(jié)構(gòu)復(fù)雜過 ADI， 6條流水線是 ADI無法比擬的，但需要高手才能真正利用好這個(gè)流水線 （我認(rèn)為是難點(diǎn)） 。 ? ADI的的匯編，像 TI的代數(shù)語(yǔ)言。當(dāng)電路有少量改動(dòng)時(shí)，更能顯示出 FPGA的優(yōu)勢(shì)，其現(xiàn)場(chǎng)編程能力可以延長(zhǎng)產(chǎn)品在市場(chǎng)上的壽命，而這種能力可以來進(jìn)行系統(tǒng)升級(jí)或除錯(cuò)。實(shí)際上，碎片處理器是一個(gè)SIMD數(shù)據(jù)并行執(zhí)行單元，在所有碎片中獨(dú)立執(zhí)行代碼。這對(duì)于自然分布在存儲(chǔ)器之中的算法而言是極大的挑戰(zhàn)。沒有任何間接寫指令。其所有計(jì)算均 使用浮點(diǎn)算法 ，而且目前還沒有位或整數(shù)運(yùn)算指令。特別是盡量少打斷 Pipeline。 ?MPU ? 以條件判斷為主的應(yīng)用 ，以軟件管理的 操作系統(tǒng)為核心 的產(chǎn)品， MPU的設(shè)計(jì)側(cè)重于不妨礙程序的流程，以保證操作系統(tǒng)支持功能及轉(zhuǎn)移預(yù)測(cè)功能等 . ?DSP ? DSP都是 RISC， 結(jié)構(gòu)上采用了 增強(qiáng) Harvard，或超級(jí) Harvard結(jié)構(gòu)，對(duì)于 Pipeline的進(jìn)程要求嚴(yán)格，并行指令應(yīng)用等。Dspsl TMS320C54x DSP Dspsl DSP is a Great Market, TI is Growing Share DSP Market Growing Fastest Normalized Revenue TAM Source: Forw ard Concepts, April 2022 DSP
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